Thermische Simulationen

Thermische Analysen werden in jeder Phase des Entwurfsprozesses durchgeführt, von der Konzeptphase über die Produktimplementierung und -optimierung bis hin zur abschließenden Überprüfung. Dies gilt sowohl für den elektronischen als auch mechanischen Bereich.

Ausgehend von den Kundenanforderungen entwickeln Elektronikdesigner gemeinsam mit Maschinenbauingenieuren das erste Konzept des Gerätes. Im nächsten Schritt werden elektronische (PCB) und mechanische (Gehäuse, Steckverbinder, passive und aktive Kühlsysteme) Modelle erstellt. Die entwickelten Modelle werden dann in die Simulationsumgebung integriert und der ersten thermischen Analyse unterzogen. Dieser Prozess findet unter definierten Betriebsbedingungen wie Umgebungstemperatur oder atmosphärischem Druck statt. Die auf diese Weise gewonnenen Ergebnisse weisen den Weg zu weiteren Modifikationen des Geräteentwurfs.

Vorteile der thermischen Simulationen:

Senkung der Entwicklungskosten für elektronische Komponenten;
Effizienter und schneller PCB-Designprozess;
Visualisierung der Temperaturverteilung;

Überprüfung der korrekten Funktion der elektrischen Schaltkreise auf der Leiterplatte;
Ermittlung von kritischen Daten;
Optimierung des Projektes in Bezug auf Zuverlässigkeit

Gegenstand der Simulationen:

Steady-state-Thermik – die endgültige Temperaturverteilung unter definierten Bedingungen;
Zeit-Thermik-Charakteristik (transient) – die Temperaturverteilung unter definierten Bedingungen nach dem Ablauf einer gewissen Zeitspanne;
Lineare/Nichtlineare Thermik

Termikę pasywnych i aktywnych układów chłodzenia;
Przepływ cieczy i gazów.

Was sind gekoppelte Simulationen?

Die Miniaturisierung führt zu einer Konvergenz des mechanischen und elektronischen Designs, was wiederzum es erforderlich macht, dass Änderungen am elektronischen Design zusammen mit dem mechanischen Design aktualisiert werden. Darüber hinaus wurde der traditionelle zweidimensionale Ansatz für das thermische Design und die Simulation von Leiterplatten durch die 3D-Visualisierungstechnologie erheblich verbessert. Durch diesen Einsatz von Software kann die Markteinführungszeit erheblich verkürzt werden.

Gekoppelte Simulationen können nicht nur von Thermikern, sondern auch von Elektronikern und Mechanikern selbst genutzt werden. Auf diese Weise können Lösungen für komplexere Kühlprobleme sehr schnell überprüft werden.

Dank einer direkten Integration in den PCB-Design-Tools entfällt auch der fehleranfällige und zeitraubende Prozess der Konvertierung von Eingabedateien. Die Möglichkeit, Daten zu filtern (z. B. Ausschluss von Komponenten, die minimale Starts erzeugen), verkürzt die Simulationszeit.

Die Simulationsumgebung ermöglicht auch die automatische Erstellung von Berechnungsnetzen (Meshing) und kontrolliert die Konvergenz der Simulationsergebnisse. Darüber hinaus verfügt sie über eine benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche und ermöglicht die Erstellung benutzerdefinierter Modelle und die effiziente Simulation sehr komplexer Systeme. All dies ermöglicht eine messbare Reduzierung der für thermische Simulationen benötigten Zeit im Vergleich zu anderen Tools dieser Art.

Thermische Simulationen